موزه بزرگ خراسان به‌عنوان یکی از جالب‌ترین مکان های دیدنی مشهد، با زیر بنایی نزدیک به ۱۸۰۰۰ متر مربع در مجموعه فرهنگی تفریحی کوهسنگی واقع شده است. طراحان موزه بزرگ خراسان رضوی با الهام از نقشه و طرح بنای هارونیه و عمارت خورشید ساختمان موزه بزرگ خراسان رضوی را آغاز کردند. ساختمان این موزه در ۱۲ طبقه ساخته شده است. موزه بزرگ خراسان دارای ۶ قسمت (سالن موزه، سالن نمایشگاهی و موزه‌ای، کتابخانه تخصصی، سالن اجتماعات، آزمایشگاه حفاظت و مرمت اشیای تاریخی و تزئینات تاریخی، مخزن نگهداری اشیای منقول تاریخی و تزیینات معماری) است.